多點噴射甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機排放特性研究
發(fā)布時間:2020-12-22 23:20
在石化燃料短缺、環(huán)境污染嚴重和汽車數(shù)量猛增的大環(huán)境下,甲醇作為可再生的清潔能源具有十分重要的研究意義。本文試驗在YC6G270-30高壓共軌柴油機上進行,通過加裝一套甲醇供給系統(tǒng)、甲醇噴射系統(tǒng)和一套甲醇噴射電控系統(tǒng),實現(xiàn)甲醇和柴油摻混燃燒,并用掃描電遷移率粒徑譜儀SMPS 3938來測量排氣顆粒物的數(shù)量濃度和質(zhì)量濃度分布,進而研究摻燒比、負荷、柴油正時和甲醇停缸對甲醇柴油雙燃料發(fā)動機的顆粒物數(shù)量濃度、顆粒物質(zhì)量濃度、PN比排放、CO、HC和NOx比排放的影響。通過實驗研究和分析,得到如下結(jié)論:1)隨著甲醇摻燒比的增大,顆粒物的數(shù)量濃度、質(zhì)量濃度、PN比排放均下降,顆粒物的數(shù)量濃度峰值向小粒徑方向移動,核膜態(tài)粒子增多,積聚態(tài)粒子減少。同時,CO比排放和HC比排放增多,NOx比排放呈下降趨勢。2)隨著發(fā)動機負荷增大,顆粒物數(shù)量濃度和PN比排放均先降低后升高,顆粒物的粒徑分布范圍變寬,數(shù)量濃度峰值向大粒徑方向移動,積聚態(tài)粒子比例增大,顆粒物質(zhì)量濃度增大。同時,CO和HC比排放下降,NOx比排放變化不明顯。3)隨著噴油正時提前,顆粒物的數(shù)量濃度和PN比排放先降低后升高,顆粒物的數(shù)量濃度峰值向小...
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
甲醇系統(tǒng)
第二章 試驗臺架及數(shù)據(jù)采集和處理2.4 甲醇共軌管本文實驗中,甲醇采用多點噴射的方式噴入氣缸,為了保證噴入每個氣缸的,因此要設(shè)計一個甲醇共軌管,如圖 2.2 所示。共軌管包含七個口,一個口連,另外六個口通過油管和噴醇器相連,六個噴醇器分別安裝在六個進氣歧管中泵把甲醇輸送到醇軌中后,通過公共供油管實現(xiàn)油壓的精確控制,使噴醇壓力發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān),提高發(fā)動機的工作性能。
圖 2.3 甲醇柴油雙燃料試驗圖如圖 2.3 所示,在甲醇柴油雙燃料的試驗臺架中,包含了三個 ECU,分別是柴油ECU、雙燃料 ECU 和甲醇 ECU。當發(fā)動機在純柴油模式工作時,由原機 ECU 根據(jù) MAP圖控制柴油的噴射時刻和噴射脈寬。當切換到雙燃料模式之后,雙燃料 ECU 開始起作用,控制柴油的噴油時刻和噴油量,雙燃料電控系統(tǒng)同樣也可以控制甲醇的噴射,但是在本文試驗過程中,由于要進行停缸試驗,因此本文從曲軸位置傳感器引出了一條信號線,并共用原機凸輪軸位置傳感器的信號,單獨設(shè)計了一套甲醇電控系統(tǒng),即甲醇ECU[25]。甲醇電控系統(tǒng)當發(fā)動機工作在雙燃料模式時,可以根據(jù)工況要求,控制甲醇的噴射正時和噴醇脈寬,并能選擇噴醇的缸號,如 1、2、3 缸噴醇,4、5、6 缸停缸。此外,雙燃料電控系統(tǒng)的控制界面可以直接改變柴油的噴射正時和噴射脈寬等參數(shù),從而可以進行相關(guān)參數(shù)對發(fā)動機性能影響的研究試驗,雙燃料模式和純柴油模式的切換通過外部繼電器實現(xiàn)。2.4 傳感器介紹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]京津冀地區(qū)霧霾成因、危害及治理對策研究[J]. 馬志越. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(08)
[2]2016年世界分地區(qū)石油探明儲量及構(gòu)成[J]. 當代石油石化. 2017(10)
[3]我國石油儲量形勢解析及增儲對策[J]. 白振瑞,張抗. 石油科技論壇. 2017(02)
[4]高壓共軌柴油機隨機停缸策略的試驗研究[J]. 陳禮勇,周小波,鄔斌揚,蘇萬華. 內(nèi)燃機工程. 2016(05)
[5]噴射時刻對柴油甲醇組合燃燒發(fā)動機顆粒物排放的影響[J]. 陳超,姚春德,竇站成,潘望,危紅媛,劉美娟,王斌,吳濤陽,馬明,閆曉娜. 環(huán)境科學學報. 2017(05)
[6]停缸技術(shù)對柴油機燃油經(jīng)濟性和排放的影響[J]. 黃俊,周斌,張釗,邱偉,朱晨菡. 內(nèi)燃機. 2016(03)
[7]中國霧霾成因及治理對策[J]. 路娜,周靜博,李治國,王耀濤,靳偉. 河北工業(yè)科技. 2015(04)
[8]中國陸上石油儲量變化趨勢及其影響[J]. 梁坤,張國生,武娜. 國際石油經(jīng)濟. 2015(03)
[9]國Ⅴ柴油機燃用丁醇-柴油混合燃料顆粒粒徑分布特性試驗研究[J]. 樓狄明,徐寧,范文佳,張濤. 環(huán)境科學. 2014(02)
[10]大氣可吸入顆粒物對環(huán)境和人體健康的危害[J]. 邢黎明,賈繼霞,張艷紅. 安陽工學院學報. 2009(04)
博士論文
[1]不同燃料對柴油機排氣顆粒物的影響研究[D]. 郝斌.天津大學 2014
[2]柴油/甲醇雙燃料重載柴油機氣體和微粒排放特性的研究[D]. 耿鵬.天津大學 2014
碩士論文
[1]多點噴射甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒特性研究[D]. 謝軍.長安大學 2017
[2]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)開發(fā)與排放特性研究[D]. 王軍劍.長安大學 2017
[3]停缸技術(shù)對柴油機性能影響的仿真及實驗研究[D]. 張浩.西南交通大學 2017
[4]柴油機缸內(nèi)碳煙粒徑與數(shù)密度分布研究[D]. 衛(wèi)大鵬.江蘇大學 2016
[5]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機性能及排放研究[D]. 王亞紅.長安大學 2015
[6]引燃柴油噴油正時對電控共軌柴油/LNG雙燃料發(fā)動機性能影響的研究[D]. 史強.長安大學 2015
本文編號:2932626
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
甲醇系統(tǒng)
第二章 試驗臺架及數(shù)據(jù)采集和處理2.4 甲醇共軌管本文實驗中,甲醇采用多點噴射的方式噴入氣缸,為了保證噴入每個氣缸的,因此要設(shè)計一個甲醇共軌管,如圖 2.2 所示。共軌管包含七個口,一個口連,另外六個口通過油管和噴醇器相連,六個噴醇器分別安裝在六個進氣歧管中泵把甲醇輸送到醇軌中后,通過公共供油管實現(xiàn)油壓的精確控制,使噴醇壓力發(fā)動機轉(zhuǎn)速無關(guān),提高發(fā)動機的工作性能。
圖 2.3 甲醇柴油雙燃料試驗圖如圖 2.3 所示,在甲醇柴油雙燃料的試驗臺架中,包含了三個 ECU,分別是柴油ECU、雙燃料 ECU 和甲醇 ECU。當發(fā)動機在純柴油模式工作時,由原機 ECU 根據(jù) MAP圖控制柴油的噴射時刻和噴射脈寬。當切換到雙燃料模式之后,雙燃料 ECU 開始起作用,控制柴油的噴油時刻和噴油量,雙燃料電控系統(tǒng)同樣也可以控制甲醇的噴射,但是在本文試驗過程中,由于要進行停缸試驗,因此本文從曲軸位置傳感器引出了一條信號線,并共用原機凸輪軸位置傳感器的信號,單獨設(shè)計了一套甲醇電控系統(tǒng),即甲醇ECU[25]。甲醇電控系統(tǒng)當發(fā)動機工作在雙燃料模式時,可以根據(jù)工況要求,控制甲醇的噴射正時和噴醇脈寬,并能選擇噴醇的缸號,如 1、2、3 缸噴醇,4、5、6 缸停缸。此外,雙燃料電控系統(tǒng)的控制界面可以直接改變柴油的噴射正時和噴射脈寬等參數(shù),從而可以進行相關(guān)參數(shù)對發(fā)動機性能影響的研究試驗,雙燃料模式和純柴油模式的切換通過外部繼電器實現(xiàn)。2.4 傳感器介紹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]京津冀地區(qū)霧霾成因、危害及治理對策研究[J]. 馬志越. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(08)
[2]2016年世界分地區(qū)石油探明儲量及構(gòu)成[J]. 當代石油石化. 2017(10)
[3]我國石油儲量形勢解析及增儲對策[J]. 白振瑞,張抗. 石油科技論壇. 2017(02)
[4]高壓共軌柴油機隨機停缸策略的試驗研究[J]. 陳禮勇,周小波,鄔斌揚,蘇萬華. 內(nèi)燃機工程. 2016(05)
[5]噴射時刻對柴油甲醇組合燃燒發(fā)動機顆粒物排放的影響[J]. 陳超,姚春德,竇站成,潘望,危紅媛,劉美娟,王斌,吳濤陽,馬明,閆曉娜. 環(huán)境科學學報. 2017(05)
[6]停缸技術(shù)對柴油機燃油經(jīng)濟性和排放的影響[J]. 黃俊,周斌,張釗,邱偉,朱晨菡. 內(nèi)燃機. 2016(03)
[7]中國霧霾成因及治理對策[J]. 路娜,周靜博,李治國,王耀濤,靳偉. 河北工業(yè)科技. 2015(04)
[8]中國陸上石油儲量變化趨勢及其影響[J]. 梁坤,張國生,武娜. 國際石油經(jīng)濟. 2015(03)
[9]國Ⅴ柴油機燃用丁醇-柴油混合燃料顆粒粒徑分布特性試驗研究[J]. 樓狄明,徐寧,范文佳,張濤. 環(huán)境科學. 2014(02)
[10]大氣可吸入顆粒物對環(huán)境和人體健康的危害[J]. 邢黎明,賈繼霞,張艷紅. 安陽工學院學報. 2009(04)
博士論文
[1]不同燃料對柴油機排氣顆粒物的影響研究[D]. 郝斌.天津大學 2014
[2]柴油/甲醇雙燃料重載柴油機氣體和微粒排放特性的研究[D]. 耿鵬.天津大學 2014
碩士論文
[1]多點噴射甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒特性研究[D]. 謝軍.長安大學 2017
[2]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機電控系統(tǒng)開發(fā)與排放特性研究[D]. 王軍劍.長安大學 2017
[3]停缸技術(shù)對柴油機性能影響的仿真及實驗研究[D]. 張浩.西南交通大學 2017
[4]柴油機缸內(nèi)碳煙粒徑與數(shù)密度分布研究[D]. 衛(wèi)大鵬.江蘇大學 2016
[5]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機性能及排放研究[D]. 王亞紅.長安大學 2015
[6]引燃柴油噴油正時對電控共軌柴油/LNG雙燃料發(fā)動機性能影響的研究[D]. 史強.長安大學 2015
本文編號:2932626
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